[发明专利]使用回波消除技术来检测一个或多个物体的光学接近度传感器

说明书

优先权声明

本申请要求下列优先权：

2012年2月14日提交的题为“OPTICAL PROXIMITY SENSORS USING ECHO CANCELLATION TECHNIQUES TO DETECT OBJECTS(使用回波消除技术来检测物体的光学接近度传感器)”的美国临时专利申请No.61/598,690；以及

2012年6月7日提交的题为“OPTICAL PROXIMITY SENSORS USING ECHO CANCELLATION TECHNIQUES TO DETECT ONE OR MORE OBJECTS(使用回波消除技术来检测一个或多个物体的光学接近度传感器)”的美国专利申请No.13/491,476。

本发明所涉及的技术领域

本申请涉及光学传感器，该光学传感器可用来检测光学传感器、包含这类传感器的系统的感测区域内的物体的存在、接近度和/或运动，以及用于检测物体的存在、接近度和/或运动的相关方法。

现有技术

例如光学接近度传感器的光学传感器通常包括光源和相邻的光敏光检测器。这类光学传感器可用来基于从光源产生的并从物体反射并由光检测器所检测到的光的量级来检测物体的存在、估计物体的接近度和/或检测物体的运动。随着诸如移动电话之类的电池驱动的手持设备的出现，这些传感器的价值变得更加重要。例如，来自移动电话电池的大量能量被用来驱动显示器，当移动电话或其他设备到用户的耳边时（此时无论如何都无法看到显示器），关闭显示器或背光是有价值的。已将光学接近度传感器用于这种场合以及许多其他应用。

对于其他示例，在许多其他的应用中，利用光学接近度传感器来检测物体存在是有优势的。这些应用范围包括：感应何时机器上的保护罩已被打开，纸张已正确地位于打印机中，或者操作员的手在运转中的机器附近处于危险中。光学接近度传感器也可以被用作简单的触摸式开关或靠近接触激活的开关，并可以实现在诸如这些的应用中：具有塑料外壳的键盘或设备，该塑料外壳是密封的但允许来自光源的光透过其并由检测器感应到返程的光。

从光源至检测器的光——该光不是朝向目标对象射出，而是直接从光源射至检测器——降低了整个设备感测距离的能力。该光在封装件内基本在旁侧传播并被认为是噪音或“光泄漏”，并且不包含信息。为了减少并优选地防止光写了，通常使用不透光的遮光板来隔离光源和光检测器两者。然而，遮光板增加了光学传感器的复杂性、成本和尺寸。另外，遮光板常常是不完美的，这导致遮光板之下、之上和/或透过遮光板的光泄漏。

光学传感器经常与玻璃或塑料或一些其他的保护性光透射材料的盖板一起使用(例如设置在盖板后面和/或由盖板覆盖)。例如，盖板可以是覆盖移动电话、便携式音乐播放器或个人数据助理(PDA)的屏幕的玻璃，或者是覆盖膝上计算机、上网本或平板式计算机的屏幕的塑料或玻璃。当这样的盖板被放置在光学传感器之上时，光学传感器常常易受镜面反射影响。由于镜面反射本质上是不包含任何信息的噪声，因此镜面反射同样降低了整个设备感测接近度的能力。

有鉴于此，希望补偿从光源直接射至光检测器的光以及镜面反射和/或其他内反射光。达成这些目的的传统尝试一般关联于光学传感器的机械/结构设计的修改。

另外，传统的光学接近度传感器不能同时检测位于离光学传感器多个距离上的多个物体。如果光学接近度传感器包含这种能力，那将是有益的。

本发明的内容

在以下详细描述中，参考了构成详细描述的一部分并在其中作为解说示出若干具体实施例的附图。应当理解，可采用其它实施例并且可作出机械和电子方面的改变。因此，不应以限定的意义来理解以下详细说明。在下面的描述中，将使用相同的数字或附图标记来贯穿全文地表示相同部件或要素。另外，附图标记的第一个数字标识该附图标记首次出现的附图。